[发明专利]一种冶金含盐废酸回收处理工艺

说明书

本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种冶金含盐废酸回收处理工艺。包括沉淀、低温结晶、固液分离、保安过滤、二级纳滤、酸水分离步骤，本发明通过采用低温冷冻结晶耦合膜分离技术，实现含盐废酸中高品质酸及结晶盐的分离与回收。结晶盐可满足工业使用，高品质酸可用直接回用，或进行浓缩，实现高品质酸的生产，从而实现了资源的回收利用，减少了环境污染。

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种冶金含盐废酸回收处理工艺。

背景技术

在煤矿、硫铁矿、洗煤、化工、印染、冶金等工业领域，使用和产生大量酸性废水，具有分布广泛、排污量大的特点，在工业废水中占有很大比例。

以钛白粉生产为例，我国95%的钛白粉均采用硫酸法生产，每生产1吨钛白粉要排放8~10吨废酸，同时产生大量的废气、废水、废渣。废酸中含有15~25%的硫酸和10~15%的硫酸亚铁，同时含有硫酸铝、硫酸镁等。按照目前我国钛白粉产能，该行业年产20%左右的废硫酸高达1000多万吨，如果不经处理直接排放，对生态环境将产生严重影响。

国内对于钛白稀废酸的处理或再利用的技术有：

1、中和处理，通过在废酸中加入硫酸亚铁，将液氨汽化通入混合液中，可制得硫酸亚铁铵；通过与石灰石中和，控制不同的工艺条件，可分别得到红石膏、白石膏等产品。

2、利用废酸制备硫酸铜、磷肥、人造金红石、聚合硫酸铁等。

3、浓缩处理，废酸通过“托普索-尼罗雾化法”浓缩、焙烧再生、拜耳真空多级浓缩，喷雾浓缩等，得到高浓度的硫酸。

4、萃取法，利用萃取剂将废酸中的盐分吸收，实现酸盐分离。

这些技术基本存在工艺流程长、相关产品纯度低等特点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种冶金含盐废酸回收处理工艺，通过冷冻结晶耦合耐酸膜分离系统，实现含盐废酸中高品质酸及结晶盐的分离与回收。可形成硫酸亚铁和高纯度硫酸产品，用于出售或回用到生产工艺中。本发明解决上述技术问题的技术方案为。一种冶金含盐废酸回收处理工艺，包括以下步骤：

步骤一、将冶金含盐废酸进入沉淀池进行沉淀，使冶金含盐废酸中悬浮物等颗粒物质沉淀下来，并收集上清液。

步骤二、将步骤一所得上清液进入结晶釜结晶处理，通过结晶釜外部冷源将结晶温度控制在1~8℃，并采用超声设备或/和投加晶种引发促进结晶形成，得到结晶废酸混合液，所述超声设备超声频率15/20/24kHz，超声功率1800/2000/2600W，超声波发射时长0.2s，超声波发射间隔5-10s；

步骤三、通过固液分离设备对步骤二所得结晶废酸混合液进行固液分离，得到结晶盐与废酸清液，所得结晶盐由固液分离设备的排放口排出收集，固液分离设备在0-10℃之间工作，对结晶废酸混合液中总盐分达到50-80%的去除率；

步骤四、将步骤三所得废酸清液进入保安过滤器进行，保安过滤器采用纤维束过滤器或芯式过滤器，过滤精度5-50μm，得到过滤液，使过滤液中杂质含量降低，达到进入耐酸膜分离系统的要求。

步骤五、将步骤四得到的过滤液进入耐酸膜分离系统进行酸水分离，所述耐酸膜分离系统为二级纳滤膜分离系统，纳滤膜最高耐受压力70 bar，最高耐受温度80℃，截留分子量为180 Da，盐分截留率90%以上，所述过滤液中未透过二级纳滤膜的盐分和酸形成浓缩液回流至步骤二所述结晶釜中，所述过滤液中透过二级纳滤膜的酸形成高纯度的酸溶液，所述酸溶液含盐量小于0.1%，酸浓度为5~25%，

步骤六、步骤五所得高纯度酸溶液进入酸水分离器通过在真空状态下降低熔沸点进行酸、水分离，酸水分离器工作温度控制在40-80℃之间，压力在-0.09 ~ -0.06 Mpa，将酸溶液中的酸浓缩到50-80%形成浓酸，水蒸气则排入冷凝器进行冷凝后排放或收集。